DE1773006B1 - DIFFERENTIAL PRESSURE CONTROL VALVE IN PARTICULAR FOR CONTROL SYSTEMS OF GAS TURBINE ENGINES - Google Patents

DIFFERENTIAL PRESSURE CONTROL VALVE IN PARTICULAR FOR CONTROL SYSTEMS OF GAS TURBINE ENGINES

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DE1773006B1
DE1773006B1 DE19681773006 DE1773006A DE1773006B1 DE 1773006 B1 DE1773006 B1 DE 1773006B1 DE 19681773006 DE19681773006 DE 19681773006 DE 1773006 A DE1773006 A DE 1773006A DE 1773006 B1 DE1773006 B1 DE 1773006B1
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Wilhelm Jurisch
Heinrich Ulrich
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T137/2594—Choke
    • Y10T137/2597—Variable choke resistance

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Differenzdruck- weichungen in Form von Über- oder Unterschreiten regelventil, insbesondere für Brennstoffregelanlagen des pifferenzdrucksollwertes am Dösierschlitz auf. von Gasturbinentriebwerken, zum Konstanthalten Bei Überschreiten des Differenzdrucksollwertes wird des Differenzdruckes an einer in ihrem Querschnitt der Kolbenschieber des Rücklaufregelventils durch starren oder variablen Blende oder an einem gesteuer- 5 entsprechende Ausschläge der Membrane selbsttätig ten Dosierschlitz, der in einem unter dem Druck einer in eine solche Lage zur Absteuerbohrung gebracht, Förderpumpe stehenden hydraulischen Regelkreis- daß die Reglerrücklaufmenge vergrößert wird, wählauf liegt, das im wesentlichen aus einem die zur rend bei Unterschreiten des Differenzdrucksollwertes Förderpumpe zurückströmende Reglerrücklaufmenge die Reglerrücklaufmenge verkleinert wird,
steuernden Kolbenschieber, der bei vorherrschendem io Das Schema und die Funktionsweise der bekannten Differenzdrucksollwert kräftemäßig in beiden Stell- Ausführung eines Differenzdruckregelventils gewährrichtungen ausgeglichen ist, und aus einer Membrane leistet jedoch bei Verwendung in größeren Brennstoffbesteht, die auf der einen Seite vom größeren hydrau- regelanlagen mit steigenden Rücklaufmengen ein einlischen Druckpl (Pumpendruck) vor der Blende bzw. wandfreies und zufriedenstellendes Betriebsverhalten vor dem Dösierschlitz und auf der anderen Seite vom 15 nicht mehr. So müßten bei Anwendung des bekannten kleineren hydraulischen Druck ρ 2 hinter der Blende Prinzips die größeren Störkräfte, hervorgerufen durch bzw. hinter dem Dosierschlitz sowie vom Druck einer vermehrte mechanische Reibungs- und Strömungsden Differenzdruck ausgleichenden Feder (Differenz- einflüsse, mit einer im Durchmesser größeren Memdruckfeder) belastet ist. brane aufgefangen werden. Zusätzlich zu der durch dieThe invention relates to a differential pressure softening in the form of exceeding or falling below the control valve, in particular for fuel control systems, of the differential pressure setpoint at the dosing slot. of gas turbine engines, to keep them constant When the differential pressure setpoint is exceeded, the differential pressure is automatically applied to one of the cross-section of the piston slide of the return flow control valve through a rigid or variable diaphragm or to a metering slot that is controlled in a metering slot under the pressure of a Position brought to the control hole, feed pump stationary hydraulic control circuit - that the controller return flow rate is increased, select run, which is essentially reduced from a controller return flow rate, the controller return flow rate is reduced from a controller return flow rate,
Controlling piston valve, which is balanced with the prevailing io The scheme and the mode of operation of the known differential pressure setpoint in terms of force in both control versions of a differential pressure control valve, and from a membrane, however, when used in larger fuel, consists on the one hand of larger hydraulic control systems with increasing return flow a single pressure pl (pump pressure) in front of the diaphragm or wall-free and satisfactory operating behavior in front of the dosing slot and on the other side from 15 no more. When using the known lower hydraulic pressure ρ 2 behind the orifice principle, the larger disturbing forces, caused by or behind the metering slot as well as the pressure of an increased mechanical friction and flow, would have to compensate for the differential pressure (differential influences with a diaphragm spring with a larger diameter ) is charged. brane to be caught. In addition to that provided by the

Bei Brennstoffregelanlagen von Gasturbinentrieb- 20 vergrößerte Membranwirkfläche nötigen Verstärkung werken ist es nach den beiden deutschen Patentschriften der die erhöhte Differenzkraft ausgleichenden Feder 1 096 119 und 1 099 802 bekannt, einer aus einem müßte außerdem diese Differenzdruckfeder in ihrer Dosierschlitz und Dosierkolben bestehenden Brenn- Wirkung weicher ausgelegt werden, um die ohnehin Stoffdosiereinrichtung ein Rücklaufregelventil zuzuord- durch ihre Federcharakteristik vorhandene schädliche nen, das die Aufgabe hat, die überschüssige Brennstoff- 25 Proportionalität bei vergrößerten Steuerwegen über menge einer drehzahlabhängigen, mengenmäßig nicht den ganzen Regelbereich nicht noch weiter anwachsen geregelten Förderpumpe von deren Druckseite zu deren zu lassen. Mit Rücksicht auf all diese Umstände würde Saugseite hin abzusteuern und dabei den am Dosier- eine solche hydraulische Regeleinrichtung zur Steueschlitz auftretenden Differenzdruck in seinem Wert un- rung der Reglerrücklaufmenge, um den Differenzabhängig von der Stellung des Dosierkolbens bzw. 30 druck am Dosierschlitz konstant zu halten, nicht nur vom jeweiligen Öffnungsquerschnitt des Dosier- verhältnismäßig lang, sondern auch in ihrem Betriebsschlitzes konstant zu halten. verhalten ungenau werden. In fuel control systems of gas turbine engines - 20 enlarged diaphragm effective area required reinforcement According to the two German patents, it is the spring that compensates for the increased differential force 1 096 119 and 1 099 802 known, one of a would also have this differential pressure spring in their Dosing slot and dosing piston existing firing effect are designed to be softer anyway Substance metering device assigns a return control valve, which is harmful due to its spring characteristics nen, which has the task of reducing the excess fuel proportionality with increased control distances quantity of a speed-dependent, quantity-wise not the entire control range does not increase further to let the regulated feed pump from their pressure side to theirs. With all these circumstances in mind, would To control the suction side and thereby the dosing such a hydraulic control device to the control slot The value of the differential pressure occurring under the regulator return flow rate, in order to keep the difference depending on the position of the metering piston or the pressure at the metering slot constant, not only of the respective opening cross-section of the metering relatively long, but also to be kept constant in its operating slot. become cautiously imprecise.

Durch einen konstanten Differenzdruck am Dosier- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schlitz, der ganz allgemein eine gesteuerte (in ihrem Differenzdruckregelventil mit einem solchen Aufbau Öffnungsquerschnitt variable) Blende darstellt, wird 35 zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Auserreicht, daß die in der zu den Einspritzdüsen in der führungen vermeidet und auch bei verhältnismäßig Brennkammer führenden Düsenzulaufleitung strö- großen abzusteuernden Rücklaufmengen ein einwandmende Brennstoffmenge lediglich eine Funktion des freies Betriebsverhalten des Regelventils im gesamten jeweiligen Öffnungsquerschnitts am Dosierschlitz ist, Regelbereich bzw. über den ganzen Steuerweg, unabunabhängig von der Drehzahl der nicht mengenmäßig 40 hängig von dessen Länge bei gedrängtem Bauvolumen geregelten Brennstofförderpumpe. Das Rücklaufregel- und insbesondere relativ kleiner Baulänge gewährventil zum Konstanthalten des Differenzdruckes am leistet.By means of a constant differential pressure on the metering device, the object of the invention is to provide a slot, which is generally a controlled (in its differential pressure control valve with such a structure Opening cross-section is variable) aperture, will create 35, which reaches the disadvantages of the known sufficiency, that the in the to the injectors in the guides avoids and also with relatively The nozzle feed line leading to the combustion chamber flows in large return quantities to be controlled The amount of fuel is merely a function of the free operating behavior of the control valve as a whole the respective opening cross-section at the metering slot is independent of the control range or over the entire control path on the speed of the not quantitatively 40 depending on its length with crowded construction volume regulated fuel feed pump. The return control valve and in particular a relatively small overall length guarantee valve to keep the differential pressure constant.

Dosierschlitz besteht im bekannten Fall hauptsäch- Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung Hch aus einem Kolbenschieber mit dem eigentlichen vorgeschlagen, den die Reglerrücklaufmenge steuern-Steuerkolben und einer mit dieser Kolbeneinheit fest 45 den Kolbenschieber als eine von der Membrane geverbundenen und im Ventilgehäuse fest eingespannten steuerte Servovorrichtung auszubilden, die mit einer elastischen Membrane, die auf ihrer einen Seite vom in der jeweiligen Stellrichtung wirksamen Kolbenhöheren hydraulischen Druckpl vor dem Dosier- fläche, Kolbenteilfläche oder mit entsprechend wirkschlitz (Pumpendruck) beaufschlagt und deren andere samen Kolbenteilflächen eine oder mehrere Servo-Seite durch den nach dem Dosierschlitz vorherr- 50 druckkammern zur Aufnahme eines aus dem hydrauschenden niedrigeren hydraulischen Druck pl sowie Iischen Kreislauf vor der Blende bzw. vor dem Dosierdurch eine Differenzdruckausgleichsfeder belastet ist. schlitz entnommenen Arbeitsmittels mit einem zwischen Am Kolbenschieber greift ferner auf seiner einen Stirn- dem höheren hydraulischen Druck ρ 1 vor dem fläche der Druck pl vor dem Dosierschlitz und auf Dosierschlitz und dem niedrigeren hydraulischen seiner anderen Stirnfläche zusammen mit der Diffe- 55 Druck pl nach dem Dösierschlitz liegenden variablen renzdruckausgleichsfeder der Druck-2 nach dem Servoverstelldruckpv begrenzt, der bei auftretenden Dosierschlitz an. Bei bestehendem Differenzdruck- Regelabweichungen durch ein von der Steuermemsollwert sind die in der einen Richtung und die in brane betätigtes Steuerventil moduliert wird.
Gegenrichtung an der Membrane und am Kolben- In Weiterbildung der Erfindung weist das Differenzschieber angreifenden Kräfte ausgeglichen, der durch 60 druckregelventil zwei durch die Steuermembrane vonseine Bewegungen den Querschnitt einer Absteuer- einander getrennte Steuerdruckräume auf, und zwar bohrung mehr oder weniger öffnet, um so die zur einen mit dem nach dem Dosierschlitz verlaufenden Förderpumpe zurückströmende Reglerrücklaufmenge Leitungsabschnitt verbundenen, einen niedrigeren hyzu variieren, mit dem Zweck, den Differenzdruck am draulischen Druck/;2 aufweisenden Steuerdruckraum Dosierschlitz unabhängig von der Stellung des Do- 65 und einem mit dem vor dem Dosierschlitz verlaufenden sierkolbens konstant zu halten. Bei der Leistungsrege- Leitungsabschnitt verbundenen, einen höheren hylung des Triebwerks durch Stellbewegungen des Do- draulischen Druck pl aufweisenden Steuerdruckraum, sierkolbens über dem Dosierschlitz treten Regelab- der mit der Servodruckkammer bzw. den Servodruck-In the known case, the dosing slot consists mainly of a piston valve with the actual control piston and a piston unit with this piston unit connected to the diaphragm and firmly clamped in the valve housing form controlled servo device, the surface with an elastic membrane, the hydraulic on one side of the active in the respective adjustment direction of the piston higher pressure pl prior to dosing, piston face or acted upon with a correspondingly more slit (pump pressure) and the other seed piston part surfaces, one or more servo Side through which the pressure chambers prevailing after the metering slot are loaded by a differential pressure compensation spring for receiving a lower hydraulic pressure pl and Iischen circuit before the orifice or before the metering. On the piston valve, the working medium taken from the slot with a between the piston valve also engages on its one end - the higher hydraulic pressure ρ 1 in front of the pressure pl in front of the dosing slot and on the dosing slot and the lower hydraulic pressure on its other end face together with the differential pressure pl after the Dösierschlitz lying variable pressure compensation spring of the pressure 2 is limited according to the servo adjustment pressure pv , which occurs when the dosing slot occurs. If there are differential pressure control deviations due to a control valve setpoint, the control valve is modulated in one direction and the control valve operated in the branch.
Opposite direction on the diaphragm and on the piston In a further development of the invention, the differential slide has counterbalanced forces which, through the pressure regulating valve, open two control pressure chambers separated by the control diaphragm from its movements, namely the bore more or less, so that the to a line section connected to the feed pump flowing back to the metering slot, a lower hyzu vary, with the purpose of controlling the differential pressure at the hydraulic pressure /; 2 metering slot having control pressure chamber independently of the position of the Do- 65 and one with the one in front of the metering slot to keep the piston constant. With the power control line section connected, a higher hylung of the engine by adjusting movements of the hydraulic pressure pl having control pressure chamber, control piston above the metering slot, control valves with the servo pressure chamber or the servo pressure

kammern in Verbindung steht, die zur Erzeugung des variablen Servoverstelldruckes von dem der Steuermembrane zentral zugeordneten Steuerventil über einen variablen Ventilquerschnitt α in dem Sinne gesteuert wird, daß bei Überschreiten des Differenzdrucksollwertes sich der Ventilquerschnitt α vergrößert, während bei Unterschreiten des Differenzdrucksollwertes der Ventilquerschnitt α gesperrt wird bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer Verbindung zwischen der Servodruckkammer bzw. den Servo- ίο druckkammern und dem Steuerdruckraum mit dem niedrigeren hydraulischen Druck/?2 über eine gedrosselte Steiierbohrung in der Steuermembrane bzw. im Steuerventil.chambers is in connection, which is controlled to generate the variable servo adjustment pressure from the control valve centrally assigned to the control diaphragm via a variable valve cross-section α in the sense that the valve cross-section α increases when the differential pressure setpoint is exceeded, while the valve cross-section α is blocked when the differential pressure setpoint is not reached while maintaining a connection between the servo pressure chamber or the servo ίο pressure chambers and the control pressure chamber with the lower hydraulic pressure /? 2 via a throttled Steiier bore in the control membrane or in the control valve.

Ein die Erfindung weiterbildendes Merkmal besteht ferner darin, die Steuermembrane dem Kolbenschieber zuzuordnen und in diesem einzuspannen. Durch die so gebildete komplette Steuer-Servokolbeneinheit vereinfacht sich der konstruktive Ausbau des feststehenden Reglergehäuses.A further developing feature of the invention is that the control diaphragm is attached to the piston valve to be assigned and clamped in this. Through the complete control servo piston unit thus formed the structural expansion of the fixed controller housing is simplified.

Ferner besteht die Möglichkeit, die Steuermembrane in an sich bekannter Weise getrennt vom beweglichen Kolbenschieber im feststehenden Gehäuse einzuspannen. Dabei läßt sich in vorteilhafter Weise das Widerlager der Differenzdruckfeder zur Einstellung bzw. Änderung ihrer Vorspannung von außen her verstellbar anordnen, so daß die Veränderung der Vorspannung der Differenzdruckfeder auch während des Betriebes des Differenzdruckregelventils vorgenommen werden kann.There is also the possibility of separating the control diaphragm from the movable one in a manner known per se Clamp the piston valve in the stationary housing. This can be in an advantageous manner Abutment of the differential pressure spring for adjusting or changing its preload from the outside adjustable so that the change in the bias of the differential pressure spring also during the operation of the differential pressure control valve can be made.

Damit für die einzelnen Einrichtungen des Differenzdruckregelventils die günstigste Lokalisierung innerhalb des gesamten Brennstoffregelsystems geschaffen wird, wird weiter vorgeschlagen, die Servoeinrichtung des Differenzdruckregelventils bzw. Kolbenschieber dem Förderpumpenaggregat und die den variablen Servoverstelldruck pv zum Stellen des Kolbenschiebers erzeugende Steuereinrichtung dem Regler bzw. der Dosiereinrichtung zuzuordnen und den variablen Servoverstelldruck pv über eine Druckleitung zu einer einerseits vom Kolbenschieber begrenzten Servodruckkammer zu übertragen. In Ausgestaltung hierzu ist der Kolbenschieber als Einstufenkolben ausgeführt, der in der Richtung, in der die Absteuerbohrungen freigegeben werden, auf seiner kleineren Stirnfläche vom Pumpendruck und gleichgerichtet hierzu auf seiner Ringfläclie vom variablen Servoverstelldruck pv belastet wird, während in der anderen Richtung der nach dem Dosierschlitz vorherrschende niedrige hydraulische Druck/)2 sowie eine Servodruckausgleichsfeder angreift. Die dadurch erzielten Vorteile gehen aus der Zeichnungsbeschreibung hervor.So that the most favorable localization within the entire fuel control system is created for the individual devices of the differential pressure control valve, it is further proposed that the servo device of the differential pressure control valve or piston slide be assigned to the feed pump unit and the control device generating the variable servo adjustment pressure pv for setting the piston slide to the controller or the metering device and to transmit the variable servo adjustment pressure pv via a pressure line to a servo pressure chamber limited on the one hand by the piston valve. In an embodiment for this, the piston slide is designed as a single-stage piston, which is loaded on its smaller face by the pump pressure on its smaller face in the direction in which the shut-off bores are released and, in the same direction, on its annular surface by the variable servo adjustment pressure pv, while in the other direction that after the metering slot prevailing low hydraulic pressure /) 2 as well as a servo pressure compensation spring attacks. The advantages achieved thereby emerge from the description of the drawing.

Das erfindungsgemäße Differenzdruckregelventil ist auch anwendbar als Rücklaufregelventil zur Erzielung einer konstanten Rücklaufmenge über den ganzen Regelbereich, unabhängig vom variablen Zulaufdruck bzw. einer variablen Zulaufmenge zu einem vor dem Rücklaufregelventil angeordneten hydraulischen Verbraucher, z. B. Brennstoffeinspritzdüsen gemäß der bereits genannten deutschen Patentschrift 1 099 802. Dabei wird der Differenzdruck an einer dem Differenzdruckregelventil zugeordneten starren Blende konstant gehalten.The differential pressure control valve according to the invention can also be used as a return control valve to achieve this a constant return flow across the entire control range, regardless of the variable inlet pressure or a variable inflow quantity to a hydraulic consumer arranged upstream of the return flow control valve, z. B. Fuel injection nozzles according to the aforementioned German patent 1 099 802. The differential pressure at a rigid diaphragm associated with the differential pressure control valve becomes constant held.

Mit der Erfindung ist der generelle Vorteil verbunden, daß unabhängig von der jeweiligen Regelstellung bzw. vom zurückgelegten Verstellweg des kraftverstärkt betätigten, die Rücklaufmenge steuernden Kolbenschiebers die Steuerausschläge der nur als Meßfühler und Steuerglied fungierenden Membrane, durch die der variable Servoverstelldruck zum Bewegen des Kolbenschiebers erzeugt und moduliert wird, und gleichzeitig die Wege der Differenzdruckfeder jeweils von ihrer neutralen Ausgangslage weg in so geringen Grenzen gehalten werden können, daß die der Steuermembrane und der Differenzdruckfeder natürlicherweise anhaftende Proportionalität die Regelabläufe nicht zu stören und nicht in ihrer Genauigkeit ungünstig zu beeinflussen vermag.The invention has the general advantage that regardless of the respective control position or from the adjustment path covered by the power-assisted piston valve that controls the return flow rate the control deflections of the membrane, which only functions as a measuring sensor and control element, through which the variable servo adjustment pressure for moving the piston valve is generated and modulated, and at the same time, the paths of the differential pressure spring away from its neutral starting position in such small amounts Limits can be kept that that of the control diaphragm and the differential pressure spring naturally adherent proportionality not to disturb the control processes and not unfavorable in their accuracy able to influence.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Differenzdruckregelventile für Brennstoffregelanlagen von Gasturbinentriebwerken dargestellt.Several exemplary embodiments of differential pressure control valves according to the invention are shown in the drawing shown for fuel control systems of gas turbine engines.

Gemäß F i g. 1 der Zeichnung ist in einem Gehäuse 1 eines Brennstoffreglers eine Brennstoffdosiereinrichtung 2 vorgesehen, die im wesentlichen aus einem Dosierkolben 3 und einem von diesem gesteuerten Dosierschlitz 4 besteht. Angetrieben wird der Dosierkolben 3 von einem Stellkolben 5, der einerseits durch eine Rückstellfeder 6 und andererseits durch ein hydraulisches Druckmittel 7 belastet wird, dessen jeweilige Druckhöhe abhängig ist von der vorgewählten Leistung bzw. einzuspritzenden Brennstoffmenge. Der Dosierschlitz 4 liegt in einem hydraulischen Regelkreislauf, im Beispielsfall in einem Brennstoffregelkreislauf, wobei der vor dem Dosierschlitz 4 verlaufende Leitungsabschnitt 8 unter dem Druck einer nicht dargestellten, drehzahlabhängigen, nicht msngengeregelten Förderpumpe oder äquivalenten Druckquelle steht und der nach dem Dosierschlitz 4 verlaufende Leitungsabschnitte 9 zu nicht gezeigten Brennstoffeinspritzdüsen führt, die in einer Brennkammer installiert sind. Einzelheiten einer solchen Brennstoffregelanlage gehen aus den beiden deutschen Patentschriften 1 096 119 und 1 099 802 hervor. Der Dosierschlitz 4 stellt im allgemeinen Sinn eine in ihrem Querschnitt gesteuerte Blende dar, vor der ein höherer Druck/»1, und zwar der Pumpendruck, und nach der ein niedrigerer Druck/)2 herrscht; der dabei bestehende Differenzdruck soll durch das nachfolgend beschriebene Differenzdruckregelventil über den ganzen Regelbereich bzw. Leistungsbereich der Regelanlage als Differenzdrucksollwert konstant gehalten werden. Das Differenzdruckregelventil steuert die jeweilige, zur Saugseite der Pumpe zurückströmende Reglerrücklaufmenge R und besteht hauptsächlich aus einem Kolbenschieber, nach F i g. 1 in Form eines Zweistufenkolbens 10 mit einem ersten Kolbenteil 11, der mit seinem äußeren Ende den eigentlichen Steuerkolben SK bildet, der die kleinere Stirnfläche 12 des Zweistufenkolbens 10 aufweist, ferner mit einem zweiten Kolbenteil 13, der die kleinere Ringfläche 14 bildet, und schließlich mit einem dritten Kolbenteil 15, der auf seiner axial inneren Seite die größere Ringfläche 16 und auf seiner axial äußeren Seite zusammen mit einem Deckel 17 und einer Ringmutter 18 die größere Stirnfläche 19 des Zweistufenkolbens 10 bildet. Dsr dem dritten Kolbenteil 15 zugeordnete Deckel, im folgenden als Steuerventildeckel 17 bezeichnet, weist eine zentrale Durchlaufbohrung 20 auf und dient dazu, mit Hilfe der Ringmutter 18 eine Steuermembrane 21 einzuspannen, die zentral ein Steuerventil 22 trägt, in dem eine als Drosselbohrung ausgeführte Steuerbohrung 23 vorgesehen ist. Die Steuermembrane 21 unterteilt den innerhalb des zweiten Kolbenteiles 15 angeordneten Hohlraum in zwei Steuerdruckräume 24 und 25. Der Steuerdruckraum 24 steht mit dem vor dem Dosier-According to FIG. 1 of the drawing, a fuel metering device 2 is provided in a housing 1 of a fuel regulator, which fuel metering device consists essentially of a metering piston 3 and a metering slot 4 controlled by this. The metering piston 3 is driven by an actuating piston 5 which is loaded on the one hand by a return spring 6 and on the other hand by a hydraulic pressure medium 7, the pressure level of which is dependent on the preselected power or the amount of fuel to be injected. The metering slot 4 is located in a hydraulic control circuit, in the example in a fuel control circuit, the line section 8 running in front of the metering slot 4 being under the pressure of a non-illustrated, speed-dependent, non-volume-controlled feed pump or equivalent pressure source and the line section 9 running after the metering slot 4 being closed leads not shown fuel injectors installed in a combustion chamber. Details of such a fuel control system can be found in the two German patents 1 096 119 and 1 099 802. In the general sense, the metering slot 4 represents a diaphragm with controlled cross-section, in front of which there is a higher pressure / »1, namely the pump pressure, and after which there is a lower pressure /) 2; the differential pressure that exists is to be kept constant as differential pressure setpoint over the entire control range or performance range of the control system by the differential pressure control valve described below. The differential pressure control valve controls the respective regulator return flow R flowing back to the suction side of the pump and consists mainly of a piston valve, according to FIG. 1 in the form of a two-stage piston 10 with a first piston part 11, which forms the actual control piston SK with its outer end, which has the smaller end face 12 of the two-stage piston 10, furthermore with a second piston part 13, which forms the smaller annular surface 14, and finally with a third piston part 15 which, on its axially inner side, forms the larger annular surface 16 and, on its axially outer side, together with a cover 17 and an annular nut 18, forms the larger end face 19 of the two-stage piston 10. The cover assigned to the third piston part 15, hereinafter referred to as control valve cover 17, has a central through-hole 20 and is used to clamp a control membrane 21 with the aid of the ring nut 18, which centrally carries a control valve 22 in which a control bore 23 designed as a throttle bore is provided. The control membrane 21 divides the cavity arranged within the second piston part 15 into two control pressure chambers 24 and 25. The control pressure chamber 24 is connected to the front of the metering

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schlitz 4 gelegenen Leitungsabschnitt 8 über einen Die kleinere Stirnfläche 12 und die kleinere Ring-Ringraum 26 und Zulaufkanäle 27 und 27a und über fläche 14 des Zweistufenkolbens 10 sind zusammen einen Ringraum 28 sowie über Zulauf bohrungen 29 flächenmäßig gleich der größeren Ringfläche 16, welche in der Steuermembrane 21 und Zulauf bohrungen 39 gleich der Hälfte der größeren Stirnfläche 19 ist.
im Steuerventildeckel 17 in Verbindung, während der 5 Bei einer durch Überschreiten des Differenzdruck-Steuerdruckraum 25 mit dem nach dem Dosierschlitz 4 soliwertes charakterisierten Regelabweichung infolge gelegenen Leitungsabschnitt 9 über einen zentralen einer absoluten oder relativen Erhöhung des Pumpen-Kolbenkanal 31, einen Ringraum 32, einen Kanal 33 druckes bzw. Verkleinerung des freien Querschnitts und einen Ringraum 34 verbunden ist. Die Steuermem- des Dosierschlitzes 4 steigt bzw. überwiegt der Druck ρ 1 brane21 ist also einerseits (von rechts) durch den io im Steuerdruckraum 24 gegenüber dem Druck/?2 im höheren hydraulischen Druck pl vor dem Dosier- Steuerdruckraum 25 und verstellt die Steuermembrane schlitz 4 und andererseits (von links) durch den niedri- 21 nach links, so daß der Ventilquerschnitt α vorübergeren hydraulischen Druck-2 nach dem Dosier- gehend vergrößert wird. Dadurch erhöht sich vorschlitz 4 sowie zusätzlich durch eine den Differenz- übergehend der Druck in der Servodruckkammer 37, drucksollwert ausgleichende Differenzdruckfeder 35 15 so daß der Zweistufenkolben 10 weiter nach links gebelastet, so daß bei vorherrschendem Differenzdruck- schoben wird. Somit erhöht sich die Anzahl der vom soliwert sich die Steuermembrane 21 im Gleichge- Steuerkolben SK freigegebenen Absteuerbohrungen 42 wicht befindet. Der zentrale Kolbenkanal 31 erstreckt und vergrößert sich die abgesteuerte Rücklaufmenge R, sich bis zur kleineren Stirnfläche 12, so daß diese unter wodurch sich der Druck vor dem Dosierschlitz 4 dem niedrigeren Druck p2 des Leitungsabschmttes 9 20 vermindert, und zwar so lange, bis der Differenzdrucksteht, der gleichzeitig an der kleineren Ringfläche 14 sollwert wieder erreicht ist, bei dem die Steuermemangreift, während auf der größeren Ringfläche 16 der brane 21 und das Steuerventil 22 wieder ihre neutrale höhere hydraulische Druck pl des Leitungsabschnit- Ausgangsregelstellung einnehmen. Gleichzeitig stellt tes 8 in der gleichen Richtung lastet. sich auch der variable Arbeitsdruck pv in der Servo-Zwischen der größeren Stirnfläche 19 des Zwei- 25 druckkammer 37 wieder auf seinen neutralen Gleichstufenkolbens 10 und einem Gehäusedeckel 36 be- gewichtsdruck ein, der durch die Sollwertgleichung
findet sich eine Servodruckkammer 37, die aus demThe smaller end face 12 and the smaller annular annular space 26 and inlet channels 27 and 27a and over surface 14 of the two-stage piston 10 are together an annular space 28 and inlet bores 29 in terms of area equal to the larger annular surface 16, which is in the Control membrane 21 and inlet holes 39 equal to half of the larger face 19 is.
in the control valve cover 17 in connection, while the 5 When the differential pressure control pressure chamber 25 is exceeded with the soliwert after the dosing slot 4 characterized control deviation due to the located line section 9 via a central, an absolute or relative increase in the pump piston channel 31, an annular space 32, a Channel 33 pressure or reduction of the free cross section and an annular space 34 is connected. The control membrane of the dosing slot 4 rises or outweighs the pressure ρ 1 brane21 is on the one hand (from the right) through the io in the control pressure chamber 24 compared to the pressure /? 2 in the higher hydraulic pressure pl in front of the dosing control pressure chamber 25 and adjusts the control membrane slot 4 and on the other hand (from the left) through the lower 21 to the left, so that the valve cross-section α past hydraulic pressure-2 is increased after the metering. This increases the slit 4 as well as a differential pressure spring 35 15 compensating for the differential pressure in the servo pressure chamber 37, pressure setpoint value, so that the two-stage piston 10 is loaded further to the left, so that it is pushed when the differential pressure prevails. This increases the number of control bores 42 released by the control diaphragm 21 in the equalizing control piston SK. The central piston channel 31 extends and increases the controlled return flow R, up to the smaller end face 12, so that this under which the pressure in front of the metering slot 4 is reduced to the lower pressure p2 of the line section 9 20, until the differential pressure is reached , the target value is reached at the same time at the smaller ring surface 14, at which the Steuermemang attacks, while on the larger ring surface 16 of the branch 21 and the control valve 22 again assume their neutral higher hydraulic pressure pl of the line section initial control position. At the same time tes 8 loads in the same direction. The variable working pressure pv in the servo-pressure between the larger end face 19 of the two-pressure chamber 37 is again applied to its neutral equal-stage piston 10 and a housing cover 36, the weight pressure determined by the setpoint equation
there is a servo pressure chamber 37, which consists of the

Steuerdruckraum24 über die Durchlaufbohrung20 pv = P 1 +Z72 Control pressure chamber 24 via the through hole 20 pv = P 1 + Z 72

mit Druckmittel versorgt wird, dessen Druckhöhe mit 2is supplied with pressure medium, the pressure level of which is 2

Hilfe des Steuerventils 22 durch Vergrößerung oder 30 definiert ist.Help of the control valve 22 by enlargement or 30 is defined.

Verkleinerung des Ventilquerschnitts a, der zwischen Bei einer auftretenden Regelabweichung, die durch dem Steuerventil 22 und dem um die Durchlauf boh- Unterschreiten des Differenzdrucksollwertes charakterirung20 befindlichen Ringbereich des Steuerventil- siert ist, sei es durch Druckabfall der Förderpumpe deckeis 17 gebildet wird, bei Regelabweichungen bzw. oder Vergrößerung der freien Querschnittsfläche des Abweichungen vom vorbestimmten Differenzdruck- 35 Dosierschlitzes 4 durch Stellbewegungen des Dosiersollwert verändert wird. kolbens 3 in Richtung »größere Brennstoffmenge«, Zwischen den beiden Zulaufkanälen 27 und 27a ist steigt der Druck p2 im Steuerdruckraum 25 relativ eine in ihrem Strömungsquerschnitt mit Hilfe eines oder absolut gegenüber dem Druck/? lim Steuerdruckan einer Stellschraube 38 befindlichen Konus 38 a ver- raum 24, wodurch der Ventilquerschnitt α verkleinert änderliche Vordrossel 39 eingebaut, durch die der ge- 40 bzw. ganz geschlossen wird, so daß vom Steuerdruckwünschte Differenzdrucksollwert einstellbar ist. Im raum 24 zur Servodruckkammer 37 keine Zuströmung mittleren Bereich schließt der Kolbenteil 11 einen von Druckmittel mehr erfolgt. Dagegen findet ein Absteuerraum 40 ein, der mit dem Leitungsabschnitt 8 Druckausgleich zwischen dem Steuerdruckraum 25 über nicht näher bezeichnete Kanäle und Ringräume und der gegenüber letzterem unter einem höheren in Verbindung steht. Der Absteuerraum 40 ist über 45 Druck stehenden Servodruckkammer 37 durch Rückmehrere in einer Kolbengleitbüchse 41 angeordnete strömung von Druckmittel über die Steuerbohrung 23 Absteuerbohrungen 42, die vom Steuerkolben SK ge- statt, d. h., durch Druckabsenkung in der Servodrucksteuert werden, mit einer Rücklauf leitung 43 verbun- kammer 37 wird eine von links auf den Zweistufenden, die zur Saugseite der Förderpumpe führt. kolben 10 wirksame Kraftkomponente frei, die diesen Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Diffe- 50 nach rechts schiebt, so daß zusätzlich mehrere von den renzdruckregelventils ist wie folgt: Absteuerbohrungen 42 ganz oder teilweise geschlossen Bei vorherrschendem Differenzdrucksollwert be- werden, wodurch die über die Rücklaufleitung 43 zur finden sich der Zweistufenkolben 10 und die Steuer- Saugseite der Pumpe zurückströmende Rücklaufmembrane 21 in ihren Stellungen im Gleichgewicht, menge R vermindert und der Druck vor dem Dosierd. h., die auf diesen beiden Bauteilen 10 und 21 beid- 55 schlitz 4 erhöht wird, so lange, bis sich der Differenzseitig lastenden Kräfte heben sich gegenseitig auf. drucksollwert am Dosierschlitz 4 wieder einstellt.
Dabei erfolgt in geringen Mengen ein Strömen von Abweichend von der Ausführung nach F i g. 1, ist Druckmittel vom Steuerdruckraum 24 über den ent- gemäß F i g. 2 der Kolbenschieber als Einstufenkolben sprechend eingestellten Ventilquerschnitt α und die 50 mit nur einer Kolbenringfläche 51 ausgeführt. Durchlauf bohrung 20 zur Servodruckkammer 37—wo- 60 Außerdem sind hierbei zwei einzelne, über Bohrungen bei ein Druckabfall auftritt — und von dieser über die 52 und 53 zusammenhängende Servodruckkammern 57 gedrosselte Steuerbohrung 23 in den Steuerdruck- und 57 a vorgesehen, wobei das Arbeitsdruckmittel der raum 25. In der Servodruckkammer 37 baut sich bei einen Servodruckkammer 57 die kleinere (rechte) bestehendem Soll-Regelzustand (vorherrschendem Kolbenstirnfläche 54 und das Arbeitsdruckmittel der Differenzdrucksollwert) ein Druck pv nach folgender 65 anderen Servodruckkammer 57a die Ringfläche 51 des Gleichung auf: Einstufenkolbens 50 belastet. Die größere (linke) Stirn- p\ + p2 fläche 55 des Zweistufenkolbens 50 ist abweichend von Pv — Z · der Fig. 1 durch den nach dem Dosierschlitz4Reduction of the valve cross-section a, which is formed between If there is a control deviation caused by the control valve 22 and the ring area of the control valve located by the passage boh falling below the differential pressure setpoint value, be it due to a pressure drop in the feed pump deck 17, or if there are control deviations .Or enlargement of the free cross-sectional area of the deviation from the predetermined differential pressure metering slot 4 is changed by adjusting movements of the metering setpoint. piston 3 in the direction of "larger amount of fuel", between the two inlet channels 27 and 27a, the pressure p2 in the control pressure chamber 25 rises relative to its flow cross-section with the aid of or absolutely compared to the pressure /? Lim control pressure on an adjusting screw 38 located cone 38 a space 24, whereby the valve cross-section α is built in a reduced variable pre-throttle 39, through which the 40 or fully closed, so that the desired differential pressure value of the control pressure can be set. In the space 24 to the servo pressure chamber 37, there is no inflow in the middle area, the piston part 11 closes a more pressure medium takes place. On the other hand, there is a control chamber 40 which is connected to the line section 8 pressure equalization between the control pressure chamber 25 via channels and annular chambers (not shown in detail) and which is connected to the latter at a higher level. The control chamber 40 is connected via 45 pressurized servo pressure chamber 37 by return flow of pressure medium arranged in a piston sliding bushing 41 via the control bore 23 control bores 42, which are made by the control piston SK , that is, controlled by pressure reduction in the servo pressure control, with a return line 43 - Chamber 37 becomes one from the left on the two-stage end, which leads to the suction side of the feed pump. piston 10 free effective force component that pushes this 50 to the right, so that in addition several of the differential pressure control valve is as follows: Control bores 42 are completely or partially closed with the prevailing differential pressure setpoint, whereby the over the return line 43 to the two-stage piston 10 and the control suction side of the pump, the return membrane 21 flowing back, are in their positions in equilibrium, the amount R is reduced and the pressure before the dosing. That is, the slot 4 on these two components 10 and 21 is increased until the forces acting on the difference mutually cancel each other out. sets the pressure setpoint at the metering slot 4 again.
In this case, a flow of deviating from the embodiment according to FIG. 1 takes place in small quantities. 1, is pressure medium from the control pressure chamber 24 via the corresponding to FIG. 2 the piston valve is designed as a single-stage piston correspondingly set valve cross-section α and the 50 with only one piston ring surface 51. Through-hole 20 to the servo pressure chamber 37 - where 60 In addition, two individual, via holes if a pressure drop occurs - and from this via the 52 and 53 contiguous servo pressure chambers 57 throttled control bore 23 in the control pressure and 57 a are provided, the working pressure medium of the Room 25. In the servo pressure chamber 37, in a servo pressure chamber 57, the smaller (right) existing target control state (prevailing piston face 54 and the working pressure medium the differential pressure target value) builds up a pressure pv according to the following 65 other servo pressure chamber 57a, the annular surface 51 of the equation: One-stage piston 50 burdened. The larger (left) Helical p \ + p2 surface 55 of the two-stage piston 50 is different from P v -. Z · of Figure 1 through the after Dosierschlitz4

Claims (18)

7 87 8 herrschenden niedrigeren Druck/?2 und zusätzlich linken Ende auf einem mit einer Bohrung 89 versehedurch eine Servodruckausgleichsfeder 56 belastet, die nen, auf der Ventilmembrane 80 aufsitzenden Druckin einem Servodruckausgleichsraum 58 angeordnet ist, stück 90 lastet und die sich mit ihrem rechten Ende auf der nach außen hin durch einen Gehäusedeckel 59 ge- einem kegelförmigen Federwiderlager 91 abstützt, in schlossen ist. Die Verbindung zwischen dem Servo- 5 der zentral eine Durchtrittsbohrung 92 angeordnet ist. druckausgleichsraum 58 und dem nach dem Dosier- Die Vorspannung der Schließfeder 88 ist kleiner als der schlitz 4 verlaufenden Leitungsabschnitt 9 erfolgt über Pumpendruck, d. h. während des Betriebes des Triebeinen Kanal 60 und den Ringraum 34; die Verbindung werks bzw. der Regelanlage wird der Ventilspalt b des Steuerdruckraumes 24 mit dem vor dem Dosier- vom Pumpendruck selbsttätig offengehalten, während schlitz 4 verlaufenden Leitungsabschnitt 8 erfolgt über io nach Abschalten des Triebwerks bei abfallendem den Ringraum 26, einen Rücklaufkanal 61, einen Pumpendruck der Ventilspalt b durch die Schließ-Rücklauf ringraum 62, Rücklauf bohrungen 63, den Ab- feder 88 geschlossen wird, so daß bei durch ihre Massensteuerringraum 40 und eine Bohrung 64. Die Diffe- trägheit in ihrer Drehzahl auslaufenden Förderpumpe renzdruckfeder 35 stützt sich mit ihrem äußeren Ende und bei geschlossenem Dosierspalt 4 auch kein Brennauf eine im Einstufenkolben 50 eingeschraubte Stell- 15 stoff unerwünscht über den Ventilspalt b, den Servokappe 65 ab, mit der die Vorspannung der Differenz- druckausgleichsraum 75, die Drosselaustrittsbohrung druckfeder 35 eingestellt werden kann. Der Steuer- 76, den Kanal 77 und den Ringraum 34 zum Leitungsraum 25 ist mit dem Servodruckausgleichsraum 58 abschnitt 8 und damit zu den Brennstoffeinspritzdüsen über eine zentrale Öffnung 65 a in der Stellkappe 65 gelangen kann.prevailing lower pressure /? 2 and additionally left end on a provided with a bore 89 loaded by a servo pressure compensation spring 56, the NEN pressure sitting on the valve membrane 80 is arranged in a servo pressure compensation chamber 58, piece 90 and which is with its right end on the after supported on the outside by a housing cover 59 a conical spring abutment 91, which is closed. The connection between the servo 5, which has a central through-hole 92, is arranged. pressure equalization chamber 58 and after the metering The bias of the closing spring 88 is smaller than the line section 9 running slot 4 takes place via pump pressure, ie during the operation of the drive unit channel 60 and the annular space 34; the connection plant or the control system, the valve gap b of the control pressure chamber 24 is automatically kept open before the metering by the pump pressure, while line section 8 running slot 4 takes place via io after switching off the engine when the annulus 26, a return duct 61, a pump pressure is falling the valve gap b is closed by the closing-return annular space 62, return bores 63, the spring 88, so that when the feed pump is supported by its compression spring 35, which runs out through its mass control annular space 40 and a bore 64 outer end and closed metering 4 no Brennauf a screwed-in Einstufenkolben 50 Actuator 15 material undesirably through the valve gap B, the servo cap 65 down, with the pressure equalization chamber the bias of the differential 75, the throttle outlet hole 35 can be set compression spring. The control 76, the channel 77 and the annular space 34 to the line space 25 is with the servo pressure equalization space 58 section 8 and can thus reach the fuel injectors via a central opening 65 a in the adjusting cap 65. verbunden. Die Regelabläufe erfolgen analog wie 20 Gemäß F i g. 4 ist das Rücklaufregelventil in Form nach Fig. 1. eines Einstufenkolbens 100 (Kolbenschieber) dem Gemäß den F i g. 3 und 3 a ist der Kolbenschieber Förderpumpenaggregat 101 und nicht, wie nach den analog wie nach F i g. 2 als Einstufenkolben 70 mit F i g. 1, 2 und 3, 3 a, der Brennstoff dosiereinrichtung 2 nur einer Ringfläche 51 ausgeführt. Auch sind hierbei bzw. dem Brennstoffregler als solchem zugeordnet, zwei einzelne, über Verbindungsbohrungen 71 und 25 so daß die abzusteuernde Reglerrücklaufmenge R nicht 72 zusammenhängende Servodruckkammern 57 und zuerst von der Brennstofförderpumpe 102 bis zum 57 a vorgesehen, wobei das bei Regelabweichungen in Brennstoffregler bzw. zur Dosiereinrichtung 2 und seiner Druckhöhe variable Arbeitsmittel in der einen wieder zur Förderpumpe 102 zurückgefördert zu Servodruckkammer 57 die kleinere (linke) Stirn- werden braucht. Mit dieser Maßnahme ist neben einer fläche 54 und das Arbeitsmittel in der anderen Servo- 30 Einsparung an Pumpenleistung eine Querschnittsverdruckkammer 57 a die Ringfläche 51 des Einstufen- minderung der von der Förderpumpe 102 zur Dosierkolbens 70 belastet. Die große (rechte) Kolbenstirn- einrichtung 2 verlaufenden Leitung 8a verbunden. Die fläche 73 schließt zusammen mit einem Gehäuse- Steuermembrane 21 ist, wie nach den F i g. 1, 2 und 3, deckel 74 einen Servodru:kausgleichsraum 75 ein, der 3 a, der Dosiereinrichtung 2 zugeordnet und analog über eine Drosselaustrittsbohrung 76, einen Kanal 77 35 wie nach F i g. 3 gehäusefest eingespannt. Auch kann und den Ringraum 34 mit dem nach dem Dosier- hierbei die Vorspannung der Differenzdruckfeder 35 schlitz 4 verlaufenden Leitungsabschnitt 9 in Verbin- während des Betriebes von außen her verändert werden, dung steht. Innerhalb der größeren Kolbenstufe 78 und zwar durch eine der Stellschraube 87 nach F i g. 3 ist mittels einer Ringmutter 79 eine Ventilmembrane 89 entsprechende Stellkappe 87a durch die ein ii Längsmit einer zentralen Eintrittsbohrung 81 vorgesehen. 40 richtung beweglich gelagerter Stillkolbei 85a axial Der Membranbereich um die Eintrittsbohrung 81 betätigt werden kann. Von dem einen Steuerdruckbildet zusammen mit einem kolbenfesten Sitz 82 ein raum 25 führt eine Verbindungsleitung 103 zu einem Drosselventil. Die Ventilmembrane 80 begrenzt einer- Servodruckausgleichsraum 104, der rechts von der seits eine Ventilkammer 83, die über eine Zulauf- größeren Stirnfläche 105 des Einstufenkolbens 100 bohrung 84, den Absteuerringraum 40 und über nicht 45 liegt, auf die außerdem eine Servodruckausgleichsnäher bezeichnete Kanäle und Ringräume mit dem feder 106 last 5t. An der kleinen (linken) Stirnfläche 110 vor dem Dosierschlitz 4 verlaufenden Leitungsab- des Einstufenkolbens 100 greift der Pumpendruck ρ 1 schnitt 8 verbunden ist. Die Ventilmembrane 80 hat an, während auf der Ringfläche 108 des Einstufeneine solche Federkennung, daß sich mit Rücksicht auf kolbens 100 der bei Regelabweichungen variable Servoden auf ihr lastenden Druck/?1 ein solcher Ventil- 50 verstelldruckpv lastet, der durch das Steuerventil 22 spalt b einstellt, daß während aller Regelsituationen erzeugt und über eine Servodruckleitung 109 in eine im Servodruckausgleichsraum 75 ein zwischen ρ 1 und Servodruckkammer 107 übertragen wird. Auch bei p2 liegender, also konstanter Mitteldruck pm vor- dieser Ausführung verlaufen die Regel vorgänge analog herrscht, der dem andererseits am Kolbenschieber70 wie nach Fig. 1. Der besondere Vorteil dieser Ausangreifenden Servoverstelldruck bei vorherrschendem 55 führung liegt darin, daß beim Anlassen des Trieb-Differenzdrucksollwert das Gleichgewicht hält. Nur in werks der von der Förderpumpe 102 ankommende diesem Zustand gilt die Gleichung pv = pm, die bei Brennstoffschwall das Rücklaufregelventil bzw. den Regelabweichungen nicht mehr besteht, wobei pv vor- Einstufenkolben 100 selber öffnet, sofern sich im übergehend größer oder kleinerem wird. Die Vor- Servodruckausgleichsraum 104 der Servoausgleichsspannung der Differenzdruckfeder 35 ist gemäß F i g. 3 60 druck ρ 2 noch nicht aufgebaut hat. Durch diese Maßauch während des Betriebes von außen her einstellbar. nähme ist es ausgeschlossen, daß beim Anlassen des Zu diesem Zweck stützt sich ihr äußeres Ende auf Triebwerks die Steuermembrane 21 vom Steuerdruckeinen Stellkolben 85 ab, der in einer gehäusefesten raum 24 her durch den Pumpendruck ρ 1 zerstört wird, Führungshülse86 längsbeweglich gelagert ist, in der bevor sich im Steuerdruckraum25 der Druck/?2 aufeine Stellschraube 87 eingesetzt ist, mit deren Hilfe 65 gebaut hat. .
der Stellkolben 85 axial eingestellt werden kann. Patentansprüche:tied together. The control processes are carried out in the same way as 20 According to FIG. 4 is the return flow control valve in the form according to FIG. 1 of a single-stage piston 100 (piston valve) according to FIGS. 3 and 3a is the piston slide feed pump assembly 101 and not, as according to the analogous to FIG. 2 as a single-stage piston 70 with FIG. 1, 2 and 3, 3 a, the fuel metering device 2 running only one annular surface 51. Also assigned here or to the fuel regulator as such are two individual servo pressure chambers 57 and first from the fuel feed pump 102 to 57 a provided via connecting bores 71 and 25 so that the regulator return flow R to be controlled is not 72 contiguous servo pressure chambers 57. to the metering device 2 and its pressure head variable working medium in one of which is conveyed back to the feed pump 102 to the servo pressure chamber 57 which needs the smaller (left) forehead. With this measure, in addition to a surface 54 and the working fluid in the other servo 30, a cross-sectional pressure chamber 57 a, the annular surface 51 of the one-stage reduction of the feed pump 102 to the metering piston 70 is loaded. The large (right) piston face device 2 is connected to the line 8a running. The surface 73 closes together with a housing control membrane 21, as shown in FIGS. 1, 2 and 3, cover 74 a servo pressure: kausgleichsraum 75, the 3 a, assigned to the metering device 2 and analogously via a throttle outlet hole 76, a channel 77 35 as shown in FIG. 3 clamped firmly in the housing. The annular space 34 can also be changed from the outside during operation with the line section 9, which runs slot 4 after the metering, in this case the pretensioning of the differential pressure spring 35 is connected. Within the larger piston step 78 by one of the adjusting screw 87 according to FIG. 3, by means of an annular nut 79, an adjusting cap 87a corresponding to a valve membrane 89 is provided through the longitudinal one with a central inlet bore 81. 40 direction movably mounted still piston at 85a axially the diaphragm area around the inlet bore 81 can be actuated. Of the one control pressure, together with a seat 82 fixed to the piston, a space 25 is formed by a connecting line 103 leading to a throttle valve. The valve diaphragm 80 delimits a servo pressure equalization chamber 104, on the right of the side a valve chamber 83, the bore 84 over a larger inlet face 105 of the single-stage piston 100 , the control ring chamber 40 and not 45, on which a servo pressure equalization area is also designated channels and annular spaces with the spring 106 load 5t. On the small (left) end face 110 in front of the metering slot 4 running line branch of the single-stage piston 100 engages the pump pressure ρ 1 section 8 is connected. The valve diaphragm 80 has, while on the annular surface 108 of the single stage, such a spring characteristic that, with regard to the piston 100 of the pressure /? 1 that is applied to it in the event of control deviations, such a valve adjustment pressure pv , which splits through the control valve 22, is applied b sets that generated during all control situations and transmitted via a servo pressure line 109 into one in the servo pressure equalization space 75 between ρ 1 and servo pressure chamber 107 . Even with p2 lying, i.e. constant mean pressure pm in front of this version, the control processes are analogous to that on the other hand on the piston valve 70 as shown in FIG. Differential pressure setpoint maintains equilibrium. As plant the incoming from the feed pump 102 this condition applies the equation PV = pm, which no longer exists, the return flow control valve or the control deviations in the fuel slug, wherein pv upstream Einstufenkolben 100 opens itself, provided in is consistently greater or lesser. The pre-servo pressure compensation space 104 of the servo compensation voltage of the differential pressure spring 35 is shown in FIG. 3 60 pressure ρ 2 has not yet built up. This measure can also be set externally during operation. For this purpose, the control membrane 21 is supported by the control pressure from an actuating piston 85, which is destroyed in a housing-fixed space 24 by the pump pressure ρ 1, guide sleeve 86 is longitudinally movably supported in the before the pressure /? 2 is used on an adjusting screw 87 in the control pressure chamber 25, with the help of which 65 has built. .
the actuating piston 85 can be adjusted axially. Patent claims: Nach Fig. 3a steht die Ventilmembrane80 unter 1. Differenzdruckregelventil, insbesondere fürAccording to Fig. 3a, the valve membrane 80 is under 1. Differential pressure control valve, in particular for der Vorspannung einer Schließfeder 88, die mit ihrem Brennstoffregelanlagen von Gasturbinentriebwer-the bias of a closing spring 88, which with its fuel control systems of gas turbine engines ken, zum Konstanthalten des Differenzdruckes an einer in ihrem Querschnitt starren oder variablen Blende oder an einem gesteuerten Dosierschlitz, der in einem unter dem Druck einer Förderpumpe stehenden hydraulischen Regelkreislauf liegt, das im wesentlichen aus einem die zur Förderpumpe zurückströmende Reglerrücklaufmenge steuernden Kolbenschieber, der bei vorherrschendem Differenzdrucksollwert kräftemäßig in beiden Stellrichtungen ausgeglichen ist, und aus einer Mem- ίο brane besteht, die auf der einen Seite vom größeren hydraulischen Druckp\ (Pumpendruck) vor der Blende bzw. vor dem Dosierschlitz und auf der anderen Seite vom kleineren hydraulischen Druck /?2 hinter der Blende bzw. hinter dem Dosierschlitz sowie vom Druck einer den Differenzdruck ausgleichenden Feder (Differenzdruckfeder) belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Reglerrücklaufmenge (R) steuernde Kolbenschieber (IO bzw. 50 bzw. 70 bzw. 100) als eine von der Membrane (Steuermembrane 21) gesteuerte Servovorrichtung ausgebildet ist, die mit einer in der jeweiligen Stellrichtung wirksamen Kolbenfläche (19), Kolbenteilfläche (108) oder mit entsprechend wirksamen Kolbenteilflächen (51 und 54) eine oder mehrere Servodruckkammern (37 bzw. 57, 57 a bzw. 107) zur Aufnahme eines aus dem hydraulischen Kreislauf vor der Blende bzw. vor dem Dosierschlitz (4) entnommenen Arbeitsmittels mit einem zwischen dem höheren hydraulischen Druck (p 1) vor dem Dosierschlitz (4) und dem niedrigeren hydraulischen Druck (p2) nach dem Dosierschlitz (4) liegenden variablen Servoverstelldruck (pv) begrenzt, der bei auftretenden Regelabweichungen durch ein von der Steuermembrane (21) betätigtes Steuerventil (22) moduliert wird.ken, to keep the differential pressure constant at an orifice with a rigid or variable cross-section or at a controlled metering slot which is located in a hydraulic control circuit under the pressure of a feed pump, which essentially consists of a piston valve which controls the regulator return flow rate flowing back to the feed pump and which, with the prevailing Differential pressure setpoint is balanced in terms of force in both directions, and consists of a membrane ίο brane, which on the one hand from the greater hydraulic pressure p \ (pump pressure) in front of the orifice or in front of the metering slot and on the other hand from the lower hydraulic pressure /? 2 behind the diaphragm or behind the metering slot and by the pressure of a spring compensating for the differential pressure (differential pressure spring), characterized in that the piston valve (IO or 50 or 70 or 100) controlling the regulator return flow rate (R) is one of of the membrane (control membrane 21) controlled servo supply with a piston surface (19), partial piston surface (108) or with correspondingly active partial piston surfaces (51 and 54), one or more servo pressure chambers (37 or 57, 57 a or 107) for receiving a from the hydraulic circuit in front of the diaphragm or in front of the metering slot (4) with a variable between the higher hydraulic pressure (p 1) in front of the metering slot (4) and the lower hydraulic pressure (p2) after the metering slot (4) Servo adjustment pressure (pv) is limited, which is modulated by a control valve (22) actuated by the control diaphragm (21) in the event of control deviations. 2. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei durch die Steuermembrane (21) voneinander getrennte Steuerdruckräume, und zwar einen mit dem nach dem Dosierschlitz (4) verlaufenden Leitungsabschnitt (9) verbundenen, einen niedrigeren hydraulischen Druck (p2) aufweisenden Steuerdruckraum (25) und einen mit dem vor dem Dosierschlitz (4) verlaufenden Leitungsabschnitt (8) verbundenen, einen höheren hydraulischen Druck (pl) aufweisenden Steuerdruckraum (24), der mit der Servodruckkammer (37 bzw. 107) bzw. den Servodruckkammern (57, 57 a) in Verbindung steht, die zur Erzeugung des variablen Servoverstelldruckes von dem der Steuermembrane (21) zentral zugeordneten Steuerventil (22) über einen variablen Ventilquerschnitt (α)2. Differential pressure control valve according to claim 1, characterized by two control pressure chambers separated from one another by the control membrane (21), namely a control pressure chamber (25) connected to the line section (9) running after the metering slot (4) and having a lower hydraulic pressure (p2) and a control pressure chamber (24) which is connected to the line section (8) running in front of the metering slot (4) and has a higher hydraulic pressure (pl) , which communicates with the servo pressure chamber (37 or 107) or the servo pressure chambers (57, 57 a) is connected to the generation of the variable servo adjustment pressure from the control valve (22) centrally assigned to the control membrane (21) via a variable valve cross-section (α) in dem Sinne gesteuert wird, daß bei Überschreiten des Differenzdrucksollwerts sich der Ventilquerschnitt (α) vergrößert, während bei Unterschreiten des Differenzdrucksollwerts der Ventilquerschnitt (α) gesperrt wird bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer Verbindung zwischen der Servodruckkammer (37 bzw. 107) bzw. den Servodruckkammern (57,57 a) und dem Steuerdruckraum (25) mit dem niedrigeren hydraulischen Druck (p2) über eine gedrosselte Steuerbohrung (23) in der Steuermembrane (21) bzw. im Steuerventil (22).It is controlled in the sense that when the differential pressure setpoint is exceeded, the valve cross-section (α) increases, while when the differential pressure setpoint is fallen below, the valve cross-section (α) is blocked while maintaining a connection between the servo pressure chamber (37 or 107) or the servo pressure chambers ( 57,57 a) and the control pressure chamber (25) with the lower hydraulic pressure (p2) via a throttled control bore (23) in the control membrane (21) or in the control valve (22). 3. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermembrane (21) dem Kolbenschieber (10 bzw. 50) zugeordnet und in diesem eingespannt ist.3. Differential pressure control valve according to claim 1 and 2, characterized in that the control membrane (21) is assigned to the piston valve (10 or 50) and clamped in it. 4. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rücklaufmenge (R) steuernde Kolbenschieber als Zweistufenkolben (10) ausgeführt ist, an dessen großer Stirnfläche (19) in der einen Richtung der variable Servoverstelldruck (pv) des Arbeitsmittels angreift, während in der anderen Richtung (Gegenrichtung) auf der kleineren Stirnfläche (12) des Zweistufenkolbens (10) und auf seiner kleineren Ringfläche (14) der nach dem Dosierschlitz (4) herrschende niedrige hydraulische Druck (p2) und auf seiner größeren Ringfläche (16) der vor dem Dosierschlitz (4) herrschende höhere Druck (pl) lastet, wobei die kleinere Stirnfläche (12) und die kleinere Ringfläche (14) zusammen flächenmäßig gleich der größeren Ringfläche (16) sind und die Hälfte der größeren Stirnfläche (19) einnehmen (Fig.l).4. Differential pressure control valve according to claim 1 to 3, characterized in that the piston valve controlling the return flow (R) is designed as a two-stage piston (10), on the large end face (19) of which the variable servo adjustment pressure (pv) of the working medium acts in one direction, while in the other direction (opposite direction) on the smaller end face (12) of the two-stage piston (10) and on its smaller annular surface (14) the low hydraulic pressure (p2) prevailing after the metering slot (4) and on its larger annular surface (16) the higher pressure (pl ) prevailing in front of the metering slot (4) is applied, the smaller face (12) and the smaller annular face (14) together being the same area as the larger annular face (16) and taking up half of the larger face (19) ( Fig.l). 5. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Zweistufenkolben (10) innerhalb des Kolbenteiles (13) ein Hohlraum vorgesehen ist, der durch die Steuermembrane (21) in den einen, den niedrigeren hydraulischen Druck (p 2) aufweisenden Steuerdruckraum (25) und in den anderen, den höheren hydraulischen Druck (pl) aufweisenden Steuerdruckraum (24) aufgeteilt ist, der gegenüber der benachbarten Servodruckkammer (37) durch einen Deckel, dem Steuerventildeckel (17), begrenzt ist, in dem eine zur Servodruckkammer (37) führende Durchlaufbohrung (20) angeordnet ist, wobei der diese umgebende Deckelbereich den Ventilquerschnitt (α) einerseits begrenzt und einen Sitz für das Steuerventil (22) bildet.5. Differential pressure control valve according to claim 1 to 4, characterized in that a cavity is provided in the two-stage piston (10) within the piston part (13), which through the control membrane (21) in the one, the lower hydraulic pressure (p 2) having control pressure chamber (25) and is divided into the other, the higher hydraulic pressure (pl) having control pressure chamber (24), which is limited to the adjacent servo pressure chamber (37) by a cover, the control valve cover (17), in which one to the servo pressure chamber ( 37) leading through-hole (20) is arranged, the cover area surrounding this limiting the valve cross-section (α) on the one hand and forming a seat for the control valve (22). 6. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rücklaufmenge (R) steuernde Kolbenschieber als Einstufenkolben (50) ausgeführt ist, an dessen kleiner Stirnfläche (54) und an dessen Ringfläche (51) in der einen Richtung der variable Servoverstelldruck (pv) des in zwei Servodruckkammern (57 und 57 a) vorgesehenen Arbeitsmittels angreift, während die große Stirnfläche (55) des Einstufenkolbens (50) vom niedrigeren hydraulischen Druck (p 2) und gleichzeitig von einer Servodruckausgleichsfeder (56) in der anderen Richtung (Gegenrichtung) belastet ist (F i g. 2).6. Differential pressure control valve according to claim 1 to 3, characterized in that the return flow (R) controlling piston valve is designed as a single-stage piston (50), on its small end face (54) and on its annular surface (51) in one direction of the variable servo adjustment pressure (pv) of the working medium provided in two servo pressure chambers (57 and 57 a) attacks, while the large end face (55) of the single-stage piston (50) from the lower hydraulic pressure (p 2) and at the same time from a servo pressure compensation spring (56) in the other direction ( Opposite direction) is loaded (Fig. 2). 7. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 6, daduich gekennzeichnet, daß als Federwiderlager für die Differenzdruckfeder (35) eine durch ein Gewinde im Einstufenkolben (50) einstellbar geführte Stellkappe (65) vorgesehen ist.7. Differential pressure control valve according to claim 6, characterized in that as a spring abutment for the differential pressure spring (35) one adjustable through a thread in the single-stage piston (50) Adjusting cap (65) is provided. 8. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der größeren Stirnfläche (55) des Einstufenkolbens (50) ein Gehäusedeckel (59) angeordnet ist, der zur Abstützung der Servodruckausgleichsfeder (56) dient und einen Servodruckausgleichsraum (58) begrenzt, der über eine Öffnung (65 a) in der Stellkappe (65) mit dem niedrigeren hydraulischen Druck (p2) aufweisenden Steuerdruckraum (25) in Verbindung steht.8. Differential pressure control valve according to claim 6 and 7, characterized in that opposite the larger end face (55) of the single-stage piston (50) a housing cover (59) is arranged, which serves to support the servo pressure compensation spring (56) and delimits a servo pressure compensation chamber (58), which communicates via an opening (65 a) in the adjusting cap (65) with the lower hydraulic pressure (p2) having the control pressure chamber (25). 9. Differenzdruckregelventil teilweise nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die große Stirnfläche (73) des Einstufenkolbens (70) einen Servodruckausgleichsraum (75) begrenzt, in dem ein zwischen dem höheren hydraulischen Druck (pl) und dem niedrigeren hydraulischen9. Differential pressure control valve partially according to claim 5 and 6, characterized in that the large end face (73) of the single-stage piston (70) delimits a servo pressure compensation chamber (75) in which one between the higher hydraulic pressure (pl) and the lower hydraulic Druck (/72) liegender konstanter Mitteldruck {pm) vorherrscht, der bei vorherrschendem Differenzdrucksollwert dem augenblicklichen Druck des Arbeitsmittels in der Servodruckkammer bzw. in den Servodruckkammern (57 und 57 a) gleich ist (F i g. 3 und 3 a).Pressure (/ 72) lying constant mean pressure {pm) prevails, which is equal to the instantaneous pressure of the working medium in the servo pressure chamber or in the servo pressure chambers (57 and 57 a) with the prevailing differential pressure setpoint (Fig. 3 and 3 a). 10. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der großen Stirnfläche (73) des Kolbenschiebers (70) eine dem Servodruckausgleichsraum (75) in Strömungsrichtung vorgelagerte Ventilkammer (83) vorgesehen ist, die mit dem vor dem Dosierschlitz (4) verlaufenden Leitungsabschnitt (8) in Verbindung steht und die zum Servodruckausgleichsraum (75) hin durch eine mit einer zentralen Durchlaufbohrung (81) versehene Ventilmembrane (80) gesteuert wird, die so eingestellt ist, daß von der Ventilkammer (83) zum Servodruckausgleichsraum (75) hin ein Druckabfall bis zum Mitteldruck {pm) erfolgt.10. Differential pressure control valve according to claim 9, characterized in that in the area of the large end face (73) of the piston slide (70) a valve chamber (83) upstream of the servo pressure compensation chamber (75) is provided, which extends with the front of the metering slot (4) Line section (8) is in connection and which is controlled to the servo pressure equalization chamber (75) by a valve membrane (80) provided with a central through hole (81), which is set so that from the valve chamber (83) to the servo pressure equalization chamber (75) there is a pressure drop to mean pressure (pm) . 11. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Servodruckausgleichsraum (75) mit dem nach dem Dosierschlitz (4) verlaufenden Leitungsabschnitt (9) über eine Drosselaustrittsbohrung (76) verbunden ist.11. Differential pressure control valve according to claim 9, characterized in that the servo pressure compensation chamber (75) with the line section (9) running after the metering slot (4) via a Throttle outlet bore (76) is connected. 12. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmembrane (80) durch eine Schließfeder (88) belastet ist, deren Vorspannung unter dem Pumpenbetriebsdruck liegt (F i g. 3 a).12. Differential pressure control valve according to claim 9 to 11, characterized in that the valve membrane (80) is loaded by a closing spring (88), the bias of which is below the operating pressure of the pump (Fig. 3 a). 13. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 1, 2 und gegebenenfalls nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermembrane (21) in an sich bekannter Weise getrennt vom beweglichen Kolbenschieber (70 bzw. 100) im feststehenden Gehäuse (1) eingespannt ist und daß das Widerlager (85 bzw. 85 a) der Differenzdruckfeder (35) zur Einstellung bzw. Änderung ihrer Vorspannung von außen her verstellbar ist (F i g. 3 und 4).13. Differential pressure control valve according to claim 1, 2 and optionally according to claim 8 to 12, characterized characterized in that the control diaphragm (21) separated from in a known manner movable piston valve (70 or 100) is clamped in the fixed housing (1) and that the abutment (85 or 85 a) of the differential pressure spring (35) for setting or changing their bias is adjustable from the outside (F i g. 3 and 4). 14. Differenzdruckregel ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliches Widerlager für die Differenzdruckfeder (35) im feststehenden Gehäuse (1) ein Stellkolben (85 bzw. 85 a) geführt ist, der mittels einer von außen zu betätigenden Stellschraube (87) bzw. Stellkappe (87 a) verstellbar ist.14. Differential pressure control valve according to claim 13, characterized in that as a movable Abutment for the differential pressure spring (35) in the fixed housing (1) an adjusting piston (85 or 85 a) is guided by means of an externally actuated adjusting screw (87) or adjusting cap (87 a) is adjustable. 15. Differenzdruckregelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch seine Verwendung als mit einer starren Blende zusammenarbeitendes Rücklaufregelventil zur Erzielung einer konstanten Rücklaufmenge über den ganzen Regelbereich unabhängig von einem variablen Zulaufdruck bzw. einer variablen Zulaufmsnge zu einem hydraulischen Verbraucher, z. B. zu Brennstoffeinspritzdüsen.15. Differential pressure control valve according to one or more of claims 1 to 14, characterized through its use as a return flow control valve cooperating with a rigid diaphragm to achieve a constant return volume over the entire control range independent of a variable one Inlet pressure or a variable inlet pressure to a hydraulic consumer, e.g. B. to fuel injectors. 16. Differenzdruckregelventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sein Servoteil bzw. der Kolbenschieber (100) dem Förderpumpenaggregat (101), während die den variablen Servoverstelldruck {pv) zum Stellen des Kolbenschiebers (100) erzeugende Steuereinrichtung (21, 22, 23, 24, 25 und ä) dem Regler bzw. der Dosiereinrichtung (2) zugeordnet ist und daß der variable Servoverstelldruck {pv) über eine Druckleitung (109) zu einer einerseits vom Kolbenschieber (100) begrenzten Servodruckkammer (107) übertragen wird (F i g. 4).16. Differential pressure control valve according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that its servo part or the piston slide (100) the feed pump unit (101), while the variable servo adjustment pressure {pv) for setting the piston slide (100) generating control device ( 21, 22, 23, 24, 25 and ä) is assigned to the controller or the metering device (2) and that the variable servo adjustment pressure {pv) via a pressure line (109) to a servo pressure chamber (107) limited on one side by the piston valve (100) is transmitted (Fig. 4). 17. Differenzdruckregelventil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber als Einstufenkolben (100) ausgeführt ist und daß dieser in der Richtung, in der er die Absteu;rbohrungen (42) freigibt, auf seiner kleinen Stirnfläche (110) vom Pumpendruck (pl) und gleichgerichtet hierzu auf seiner Ringfläche (108) vom variablen Servoverstelldruck {pv) belastet wird, während in der anderen Richtung an der großen Stirnfläche (105) des Einstufenkolbens (100) der nach dem Dosierschlitz (4) vorherrschende niedrige hydraulische Druck {p2) sowie eine Servodruckausgleichsfeder (106) angreift.17. Differential pressure control valve according to claim 16, characterized in that the piston slide is designed as a single-stage piston (100) and that this in the direction in which it releases the Absteu; rbohrungen (42), on its small end face (110) from the pump pressure (pl ) and in the same direction is loaded on its annular surface (108) by the variable servo adjustment pressure {pv) , while in the other direction on the large end face (105) of the single-stage piston (100) the low hydraulic pressure {p2) prevailing after the metering slot (4) and a servo pressure compensation spring (106) engages. 18. Differenzdruckregel ventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Voreinstellung des Differenzdrucksollwerts zwischen dem vor dem Dosierschlitz (4) verlaufenden Leitungsabschnitt (8) und dem mit diesem in Verbindung stehenden Steuerdruckraum (24) eine in ihrem Durchströmquerschnitt veränderliche Strömungsdrossel (39) angeordnet ist.18. Differential pressure control valve according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that for presetting the differential pressure setpoint between the one in front of the metering slot (4) running line section (8) and the control pressure chamber connected to it (24) a variable flow throttle (39) in its flow cross-section is arranged is. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings COPYCOPY
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